인터루킨(IL)

1) IL-1 (interleukin 1) IL-1은 활성화된 단핵식균세포, 상피세포 (epithelial cells), 혈관내피세포 (endothelial cell)등에 의해 만들어져 염증반응을 매개하는 cytokine이다. IL-1에는 IL-1α와 IL-1β의 두 가지형이 있는 데, 적은 양에서는 CD4 T cell과 B cell의 활성화하며, 염증세포를 자극할 수 있다. 그러나 IL-1이 과량 만들어지면 호르몬으로 작용하여 발열, 급성기반응 (acute phases response)등이 나타난다. 2) IL-2 (interleukin-2) IL-2는 T cell을 G1 상태에서 S phase로 전환시키는 T cell growth factor로서, CD4 T cell에 의해 생산된다. IL-2는 autocrine 또는 paracrine factor로 작용하는 분자량 14-17 kDa 의 glycoprotein이다. IL-2는 또한 NK cell에 작용하여 성장을 촉진하며, 그것의 살해능력을 강화하며 (lymphokine activated killer, LAK), B cell에 작용하여 그 성장을 촉진하기도 한다. 3) IL-4 (interleukin 4) IL-4는 CD4 T cell과 activated mast cell에 의해 만들어지는 약 20 kDa크기의 단백질로서, B cell growth factor의 작용을 한다. IL-4는 또한 B cell의 immunoglobulin의 class switch에 관여하는 differentiation factor로 작용할 수 있으며, CD4 T cell, mast cell, macrophage등을 활성화하기도 한다. 4) IL-5 (interleukin 5) IL-5는 activated CD4 T cell과 mast cell에 의해 생산되며, B cell이나 eosinophil에 작용하여 그들의 성장이나 분화를 조절한다 5) IL-6 (interleukin 6) IL-6는 간세포에 작용하여 acute phase response protein을 만들게 하며, B cell에 작용하여 B cell의 성장을 촉진하고, T cell이나 thymocytes에 co-stimulator로 작용한다. 6) IL-8 (chemokines) Il-8은 염증반응에서 2차 매개단백질 (secondary mediator)로 작용하여 염증세포들을 활성화하고, 그들을 염증부위로 유인하는 화학유인인자 (chemotatic factor, chemokines)의 작용을 가지고 있다. 7) type 1 interferon type 1 interferon은 바이러스의 증식을 방해하는 단백질로서, IFN-α와 IFN-β의 두 가지가 있다. IFN-α는 mononuclear phagocytes에 의해서 만들어지며, IFN-β는 fibroblast에 의해서 생산된다. 이들은 모두 바이러스의 감염에 의하여 감염된 세포가 만들어내는 데, 여러 가지 서로 다른 바이러스의 증식을 방해 할 수 있다. 이들 type-1 interferon들은 바이러스의 증식을 억제하는 작용이외에도 세포의 증식 (cell proliferation)을 억제할 수 있으며, NK cells의 세포독성을 증가시키고, class I MHC expression은 증가시키나 class II expression은 감소시키는 작용이 있는 것으로 확인되었다. 8) IFN-γ (gamma interferon) IFN-γ는 type II interferon이라고도 부르며, CD4 T cell이나 CD8 T cells에 의해 만들어져 면역반응을 조절하기 때문에 immune interferon이라고도 부른다. IFN-γ는 T cell, B cell, neutrophils, NK cells, vascular endothelial cell에 작용하여 그들을 활성화시킬 수 있으며, macrophage activating factor로 작용하여 Class I and II MHC expression을 증가시키기도 한다. IFN-γ도 다른 interferon처럼 바이러스의 증식을 억제할 수 있다 9) migration inhibition factor (MIF) MIF는 염증반응 중에 leukocytes나 macrophage에 작용하여 그들은 염증반응부위에 머물게 하는 작용을 가지고 있다 10) TGF-β (transforming growth factor-β) TGF-β는 tumor cell의 성장을 촉진하는 인자로서 발견된 사이토카인으로서, normal cell이 tumor cell처럼 자라게 하는 성질이 있어서 transforming growth factor라고 불렀다. 이 단백질은 activated T cell과 mononuclear phagocytes에 의해 생산되며 분자량이 약 28 kDa 정도이다. TGF-β는 그 기능이 다양하여 (pleotropic) 많은 cell type에 작용하여 그들을 활성화시키기도 하고 억제시키기도 한다. TGF-β는 다른 사이토카인의 작용을 방해하기도 하며, 새로운 혈관의 생성에 관여하기도 한다 (angiogenesis). 11) tumor necrosis factor α (TNF-α) TNF-α는 그람음성세균 감염에 의해서 만들어지는 데, 세균의 세포막에 있는 내독소 (bacterial endotoxin)인 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 활성화된 림프구에 의해서 만들어진다. LPS의 양이 적은 경우는 TNF-α가 적은 양 생성되어, 백혈구나 혈관세포에 작용하여 국소적인 염증반응이 나타나 항원이 제거된다. 그러나 패혈증 (septicemia)과 같이 LPS가 다량 존재하게 되면 TNF-α가 너무 많이 만들어져 조직의 손상이나 전신혈관응고 (DIC, systemic Shwartzman reaction)와 같은 심각한 결과를 초래할 수 있다. 심한 경우는 내독소 쇼크(endotoxin shock)로 사망에까지 이를 수도 있다. 또한, 과량의 TNF-α는 endocrine hormone의 작용을 나타내어, 체온 상승 (endogenous pyrogen)을 유발할 수 있으며, 간세포 (hepatocyte)에 작용하여 급성기반응단백질 (acute phase reactant protein)들을 혈액 내로 만들게 한다 (표-2). TNF-α는 또한 골수전구세포의 분열을 억제하여 림프구감소증 (lymphopenia)이나 면역결핍 (immunodeficiency)을 유도할 수도 있으며, 근육세포의 대사작용을 촉진하여 저혈당 상태를 유도할 수도 있다. 낮은 양의 TNF-α는 염증반응에서 백혈구들이 혈관내피세포에 부착하는 것을 촉진하며, 염증세포들의 미생물 살해능력을 증가시키며, mononuclear phagocytes에 작용하여 여러 가지 염증반응에 관여하는 cytokine을 생산하게 만들어 염증반응을 촉진한다. 또한 T 와 B cell의 활성화에 co-stimulator로 작용하기도 한다. TNF-α는 또한 CSF의 합성을 유도할 수도 있으며, class I MHC의 발현을 증가시키기도 한다. TNF-α는 또한 종양세포에 작용하여 세포자살 (apoptosis)를 유도하기도 한다. 12) Lymphotoxin (LT) lymphotoxin은 활성화된 T cell에 의해 생산되는 단백질로서, TNF-β라고 불리기도 한다. LT는 급성의 염증반응에 관여한다. 13) 혈구생성과정 (hematopoiesis)을 촉진하는 사이토카인 이들 사이토카인들은 골수의 전구세포에 작용하여, 특정한 세포의 분화 및 성장을 촉진하는 단백질 인자로서 발견되었다. 골수의 전구세포를 soft agar가 들어있는 배지에서 키우면서, 단백질 인자를 넣어주게 되면, agar위에 특정한 세포의 집단이 colony를 이루어 자라게 된다. 이러한 colony 중에 있는 세포를 조사하게 되면 넣어준 단백질이 그러한 세포 type의 분화에 관여하는 것을 알 수 있다. 이와 같이 전구세포에 작용하여 특정한 세포 집단의 분화를 촉진하는사이토카인을 colony stimulating factors (CSF)라고 부른다. 혈구생성과정에 관여하는 사이토카인에는 IL-3, GM-CSF, M-CSF, G-CSF, IL-7 등이 있다. IL-3는 CD4 T cell에 의해서 생산되어, 대부분의 immature bone marrow cell에 작용하여 여러 type의 혈구를 생산해내는 사이토카인이다 (multilineage CSF). GM-CSF (granulocytes-macrophage CSF)는 activated T cell, macrophages, vascular endothelial cells, fibroblasts등에 의해 만들어져, granulocyte와 monocyte 계통의 세포들이 분화되도록 조절한다. M-CSF (monocytes-macrophage CSF)는 macrophage, endothelial cells, fibroblasts에 의해 만들어져, monocytes가 될 세포들에 작용한다. G-CSF (granulocytes CSF)는 activated T cell, macrophages, vascular endothelial cells, fibroblasts에 의해 만들어져, granulocytes가 될 세포들에 작용한다. IL-7은 bone marrow stromal cell에 의해 생산되어, B lymphocytes가 될 세포에 작용한다.

IL-1 ; T세포활성, 부수자극인자,B세포 분화증식, NK작용항진
IL-2 ; TH. TC세포증식, NK, TC세포작용 활성화, B세포증식, 항체생산
IL-3 ; 조혈세포 성장과 분화
IL-4 ; T세포 성장, B세포성장 및 활성
IL-5 ; B세포 증식 및 분화, IgA class switch, IgE생산 촉진, 호산구 성장 및 분화
IL-6 ; 형질세포 항체분비촉진, T세포활성 부수자극인자, myeloid간세포분화, 섬유아세포 MHC I 발현항진
IL-7 ; 림포이드계 간세포 - B전구세포분화, 가슴샘세포성장, IL-2발현 항진
IL-8 ; 호중구 화학주성, 호중구 부착 및 이동 유도, 각질계세포 성장 촉진
IL-9 : TH 마이토젠 작용(TH세포 증식), 비만세포 성장 촉진
IL-10 ; TH1세포의 싸이토카인 생성억제
IL-11 ; 성장을 보조, B전구세포 및 megakaryocyte의 분화를 촉진, 간세포에 작용하여 초기 의 단백질 합성을 유도
IL-12 ; NK세포작용 활성화
IL-13 ; 대식세포에 작용하여 염증성 사이토카인의 활성화 및 유리를 억제한다.
IL-14 ; Ig분비를 억제하며 활성화된 B세포의 활성화를 촉진시킨다.
IL-15 ; T세포 분화를 촉진시키며 장상피세포의 성장을 촉진시킨다. NK세포활성화를 보조 한다.
IL-16 ; CD4세포에 작용하여 사이토카인의 합성을 유도하며, monocyte이 class II MHC유 도하게 하며 및 eosinophil의 세포부착작용을 유도한다.
IL-17 ; 대식세포에 작용하여 염증반응을 시작하며 유지한다.
IL-18 ; INF-γ의 생산을 유도하며 NK세포의 세포독성작용을 촉진시킨다.

면역세포와 혈액의 백혈구는 자극을 받으면 미량의 생물활성물질을 분비해 다른 세포에 영향을 미친다. 백혈구사이의 상호작용을 매개하는 물질이라고 해서 인터루킨이라 부르게 되었지만, 이 미량의 생물활성물질, 즉 인터루킨은 면역세포와 백혈구뿐만 아니라 조혈세포, 혈관구성세포, 신경세포, 내분비세포 등 그 밖의 다양한 조직세포들에도 작용한다. 따라서 현재는 인터루킨 대신 더 포괄적인 사이토카인(cytokine)이라는 이름이 더 많이 쓰이고 있다. 하나의 인터루킨은 종종 다른 인터루킨의 생산을 촉진하거나 억제하기 위해 생체내에서 매우 복잡하게 작용한다. 인터루킨 캐스케이드(인터루킨 네트워크)란 말이 생긴 것은 그 때문이다.

IL1 - 주로 마크로파지와 혈액의 단핵구 등이 만드는 분자로, 세포 성분이나 항원과 결합한 항체의 자극으로 만들어진다. T세포에 작용하면 그것을 활성화하여 다른 IL과 함께 조직에 염증을 일으킨다. 감염증 때 발열이 일어나는 것은 IL1이 발열인자로 작용하기 때문이다

IL2 - 자극된 T세포에서 분비되어 T세포의 증식인자로 작용

IL3 - T세포가 만들어내며, 조혈계세포, 비만세포의 전구세포 등에 작용해 분화와 증식을 촉진

IL4, IL5, IL6 - 주로 T세포가 만들며, B세포의 증식과 분화를 유도, B세포 외에도 작용해 다양한 활성을 나타낸다.

IL10 - Th2와 Ts세포가 합성해 Th1세포의 IL2와 인터페론 감마의 생산을 억제

인터페론 감마 - T세포가 합성하며 암세포와 바이러스의 증식을 억제하거나 면역계의 세포에 작용해 MHC 분자의 발현을 높인다. 또 거꾸로 어떤 종류의 T세포의 활성화를 억제하기도 한다.

cytokine, 사이토카인, interleukin, 인터루킨

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1) IL-1 (interleukin 1)
IL-1은 활성화된 단핵식균세포, 상피세포 (epithelial cells), 혈관내피세포 (endothelial cell)등에 의해 만들어져 염증반응을 매개하는 cytokine이다. IL-1에는 IL-1α와 IL-1β의 두 가지형이 있는 데, 적은 양에서는 CD4 T cell과 B cell의 활성화하며, 염증세포를 자극할 수 있다. 그러나 IL-1이 과량 만들어지면 호르몬으로 작용하여 발열, 급성기반응 (acute phases response)등이 나타난다.


2) IL-2 (interleukin-2)
IL-2는 T cell을 G1 상태에서 S phase로 전환시키는 T cell growth factor로서, CD4 T cell에 의해 생산된다. IL-2는 autocrine 또는 paracrine factor로 작용하는 분자량 14-17 kDa 의 glycoprotein이다. IL-2는 또한 NK cell에 작용하여 성장을 촉진하며, 그것의 살해능력을 강화하며 (lymphokine activated killer, LAK), B cell에 작용하여 그 성장을 촉진하기도 한다.


3) IL-4 (interleukin 4)
IL-4는 CD4 T cell과 activated mast cell에 의해 만들어지는 약 20 kDa크기의 단백질로서, B cell growth factor의 작용을 한다. IL-4는 또한 B cell의 immunoglobulin의 class switch에 관여하는 differentiation factor로 작용할 수 있으며, CD4 T cell, mast cell, macrophage등을 활성화하기도 한다.

4) IL-5 (interleukin 5)
IL-5는 activated CD4 T cell과 mast cell에 의해 생산되며, B cell이나 eosinophil에 작용하여 그들의 성장이나 분화를 조절한다


5) IL-6 (interleukin 6)
IL-6는 간세포에 작용하여 acute phase response protein을 만들게 하며, B cell에 작용하여 B cell의 성장을 촉진하고, T cell이나 thymocytes에 co-stimulator로 작용한다.


6) IL-8 (chemokines)
Il-8은 염증반응에서 2차 매개단백질 (secondary mediator)로 작용하여 염증세포들을 활성화하고, 그들을 염증부위로 유인하는 화학유인인자 (chemotatic factor, chemokines)의 작용을 가지고 있다.


7) type 1 interferon
type 1 interferon은 바이러스의 증식을 방해하는 단백질로서, IFN-α와 IFN-β의 두 가지가 있다. IFN-α는 mononuclear phagocytes에 의해서 만들어지며, IFN-β는 fibroblast에 의해서 생산된다. 이들은 모두 바이러스의 감염에 의하여 감염된 세포가 만들어내는 데, 여러 가지 서로 다른 바이러스의 증식을 방해 할 수 있다. 이들 type-1 interferon들은 바이러스의 증식을 억제하는 작용이외에도 세포의 증식 (cell proliferation)을 억제할 수 있으며, NK cells의 세포독성을 증가시키고, class I MHC expression은 증가시키나 class II expression은 감소시키는 작용이 있는 것으로 확인되었다.


8) IFN-γ (gamma interferon)
IFN-γ는 type II interferon이라고도 부르며, CD4 T cell이나 CD8 T cells에 의해 만들어져 면역반응을 조절하기 때문에 immune interferon이라고도 부른다. IFN-γ는 T cell, B cell, neutrophils, NK cells, vascular endothelial cell에 작용하여 그들을 활성화시킬 수 있으며, macrophage activating factor로 작용하여 Class I and II MHC expression을 증가시키기도 한다. IFN-γ도 다른 interferon처럼 바이러스의 증식을 억제할 수 있다


9) migration inhibition factor (MIF)
MIF는 염증반응 중에 leukocytes나 macrophage에 작용하여 그들은 염증반응부위에 머물게 하는 작용을 가지고 있다


10) TGF-β (transforming growth factor-β)
TGF-β는 tumor cell의 성장을 촉진하는 인자로서 발견된 사이토카인으로서, normal cell이 tumor cell처럼 자라게 하는 성질이 있어서 transforming growth factor라고 불렀다. 이 단백질은 activated T cell과 mononuclear phagocytes에 의해 생산되며 분자량이 약 28 kDa 정도이다. TGF-β는 그 기능이 다양하여 (pleotropic) 많은 cell type에 작용하여 그들을 활성화시키기도 하고 억제시키기도 한다. TGF-β는 다른 사이토카인의 작용을 방해하기도 하며, 새로운 혈관의 생성에 관여하기도 한다 (angiogenesis).


11) tumor necrosis factor α (TNF-α)
TNF-α는 그람음성세균 감염에 의해서 만들어지는 데, 세균의 세포막에 있는 내독소 (bacterial endotoxin)인 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 활성화된 림프구에 의해서 만들어진다. LPS의 양이 적은 경우는 TNF-α가 적은 양 생성되어, 백혈구나 혈관세포에 작용하여 국소적인 염증반응이 나타나 항원이 제거된다. 그러나 패혈증 (septicemia)과 같이 LPS가 다량 존재하게 되면 TNF-α가 너무 많이 만들어져 조직의 손상이나 전신혈관응고 (DIC, systemic Shwartzman reaction)와 같은 심각한 결과를 초래할 수 있다. 심한 경우는 내독소 쇼크(endotoxin shock)로 사망에까지 이를 수도 있다. 또한, 과량의 TNF-α는 endocrine hormone의 작용을 나타내어, 체온 상승 (endogenous pyrogen)을 유발할 수 있으며, 간세포 (hepatocyte)에 작용하여 급성기반응단백질 (acute phase reactant protein)들을 혈액 내로 만들게 한다 (표-2). TNF-α는 또한 골수전구세포의 분열을 억제하여 림프구감소증 (lymphopenia)이나 면역결핍 (immunodeficiency)을 유도할 수도 있으며, 근육세포의 대사작용을 촉진하여 저혈당 상태를 유도할 수도 있다.
낮은 양의 TNF-α는 염증반응에서 백혈구들이 혈관내피세포에 부착하는 것을 촉진하며, 염증세포들의 미생물 살해능력을 증가시키며, mononuclear phagocytes에 작용하여 여러 가지 염증반응에 관여하는 cytokine을 생산하게 만들어 염증반응을 촉진한다. 또한 T 와 B cell의 활성화에 co-stimulator로 작용하기도 한다. TNF-α는 또한 CSF의 합성을 유도할 수도 있으며, class I MHC의 발현을 증가시키기도 한다. TNF-α는 또한 종양세포에 작용하여 세포자살 (apoptosis)를 유도하기도 한다.


12) Lymphotoxin (LT)
lymphotoxin은 활성화된 T cell에 의해 생산되는 단백질로서, TNF-β라고 불리기도 한다. LT는 급성의 염증반응에 관여한다.


13) 혈구생성과정 (hematopoiesis)을 촉진하는 사이토카인
이들 사이토카인들은 골수의 전구세포에 작용하여, 특정한 세포의 분화 및 성장을 촉진하는 단백질 인자로서 발견되었다. 골수의 전구세포를 soft agar가 들어있는 배지에서 키우면서, 단백질 인자를 넣어주게 되면, agar위에 특정한 세포의 집단이 colony를 이루어 자라게 된다. 이러한 colony 중에 있는 세포를 조사하게 되면 넣어준 단백질이 그러한 세포 type의 분화에 관여하는 것을 알 수 있다. 이와 같이 전구세포에 작용하여 특정한 세포 집단의 분화를 촉진하는사이토카인을 colony stimulating factors (CSF)라고 부른다.
혈구생성과정에 관여하는 사이토카인에는 IL-3, GM-CSF, M-CSF, G-CSF, IL-7 등이 있다. IL-3는 CD4 T cell에 의해서 생산되어, 대부분의 immature bone marrow cell에 작용하여 여러 type의 혈구를 생산해내는 사이토카인이다 (multilineage CSF). GM-CSF (granulocytes-macrophage CSF)는 activated T cell, macrophages, vascular endothelial cells, fibroblasts등에 의해 만들어져, granulocyte와 monocyte 계통의 세포들이 분화되도록 조절한다. M-CSF (monocytes-macrophage CSF)는 macrophage, endothelial cells, fibroblasts에 의해 만들어져, monocytes가 될 세포들에 작용한다. G-CSF (granulocytes CSF)는 activated T cell, macrophages, vascular endothelial cells, fibroblasts에 의해 만들어져, granulocytes가 될 세포들에 작용한다. IL-7은 bone marrow stromal cell에 의해 생산되어, B lymphocytes가 될 세포에 작용한다.